БО́ЛЬЦМАН ЛЮДВИГ

БО́ЛЬЦМАН (Boltzmann) Люд­виг (20.2.1844, Ве­на – 5.9.1906, Дуи­но, близ Трие­ста), австр. фи­зик, один из ос­но­вопо­лож­ни­ков ста­ти­стич. фи­зи­ки и фи­зич. ки­не­ти­ки. Иностр. чл.-корр. Пе­терб. АН (1899). Окон­чил Вен­ский ун-т (1866), пре­по­да­вал в нём же. Проф. ун-тов в Гра­це, Ве­не, Мюн­хе­не и Лейп­ци­ге. На­уч. ин­те­ре­сы Б. ох­ва­ты­ва­ли поч­ти все об­лас­ти фи­зи­ки, а так­же не­ко­то­рые об­лас­ти ма­те­ма­ти­ки и ме­ха­ни­ки. Наи­боль­шее зна­че­ние име­ют его ра­бо­ты по ки­не­тич. тео­рии га­зов и ста­ти­стич. обос­но­ва­нию тер­мо­ди­на­ми­ки. В 1868–71 обоб­щил по­лу­чен­ный Дж. К. Макс­вел­лом за­кон рас­пре­де­ле­ния по ско­ро­стям мо­ле­кул га­за на слу­чай, ко­гда газ на­хо­дит­ся во внеш­нем сило­вом по­ле, и вы­вел фор­му­лу Больц­ма­на рас­пре­де­ле­ния, ко­то­рая ши­ро­ко ис­поль­зу­ет­ся в ста­ти­стич. фи­зи­ке. При­ме­няя ста­ти­стич. ме­то­ды к ки­не­тич. тео­рии иде­аль­ных га­зов, Б. вы­вел ос­нов­ное ки­не­тич. урав­не­ние га­зов, ко­то­рое ле­жит в ос­но­ве фи­зич. ки­не­ти­ки и но­сит его имя. Важ­ней­шая за­слу­га Б. – ис­сле­до­ва­ние не­об­ра­ти­мых про­цес­сов и ста­ти­стич. трак­тов­ка вто­ро­го на­ча­ла тер­мо­ди­на­мики. В 1872 он ввёл т. н. $H$-функ­цию, ха­ракте­ри­зую­щую со­стоя­ние замкну­той мак­ро­ско­пич. сис­те­мы, и до­ка­зал, что с тече­ни­ем вре­ме­ни $H$-функ­ция не мо­жет воз­рас­тать (Больц­ма­на Н-тео­ре­ма). Ото­жде­ст­вив $H$-функ­цию с эн­тро­пи­ей $S$ с об­рат­ным зна­ком, Б. свя­зал её с тер­мо­ди­на­мич. ве­ро­ят­но­стью $W$ со­от­но­ше­ни­ем: $S = k{\ln} W$. Это со­от­но­ше­ние, вы­гра­ви­рован­ное на па­мят­ни­ке Б. в Ве­не, да­ёт ста­ти­стич. обос­но­ва­ние вто­ро­му на­ча­лу тер­мо­ди­на­ми­ки и ле­жит в ос­но­ве всей ста­ти­стич. фи­зи­ки. Уни­вер­саль­ная фи­зич. кон­стан­та $k$ но­сит имя Б. (см. Больц­ма­на по­сто­ян­ная).

Бу­ду­чи рев­но­ст­ным по­сле­до­ва­те­лем элек­тро­маг­нит­ной тео­рии Мак­свел­ла, Б. осу­ще­ст­вил пер­вые опы­ты по её экс­пе­рим. про­вер­ке. Он про­вёл из­ме­ре­ния ди­элек­трич. про­ни­цае­мо­сти га­зов и твёр­дых тел и ус­та­но­вил её связь с оп­тич. по­ка­за­те­лем пре­лом­ле­ния. В 1884 Б. тео­ре­ти­че­ски вы­вел один из за­ко­нов из­лу­че­ния аб­со­лют­но чёр­но­го те­ла (ра­нее ус­та­нов­лен­ный Й. Сте­фа­ном экс­пе­ри­мен­таль­но) – Сте­фа­на – Больц­ма­на за­кон из­лу­че­ния. Б. при­над­ле­жат так­же ра­бо­ты по изу­че­нию по­ля­ри­за­ции ди­элек­три­ков, тео­рии тер­мо­элек­трич. яв­ле­ний, диа­маг­не­тиз­ма, тео­рии Хол­ла эф­фек­та. Убе­ж­дён­ный сто­рон­ник атом­но-мо­ле­ку­ляр­ной тео­рии, Б. рез­ко вы­сту­пал про­тив Э. Ма­ха, В. Ос­валь­да и др. сто­рон­ни­ков эм­пи­ри­ок­ри­ти­циз­ма и энер­ге­тиз­ма – по­пу­ляр­ных в кон. 19 – нач. 20 вв. те­че­ний в нау­ке Ав­ст­рии и Гер­ма­нии. Тру­ды Б. не бы­ли при­ня­ты ря­дом его со­оте­че­ст­вен­ни­ков. Воз­мож­но, это спо­соб­ст­во­ва­ло про­изо­шед­шей тра­ге­дии: боль­ной и за­трав­лен­ный Б. по­кон­чил жизнь са­мо­убий­ст­вом.